最大限度地延长液氮柱的使用寿命。减少化学腐蚀的3个技巧

凯文-詹金斯

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把它留在盒子里？储存在流动相中？阅读手册？

所有的色谱柱都有一个有限的使用寿命，这在很大程度上取决于其护理和使用。即使在最好的条件下，高效液相色谱和超高效液相色谱柱也会因化学或微粒污染而逐渐恶化。

柱子寿命的许多限制不是由柱子造成的，而是由其他因素造成的，这些因素可以归结为化学恶化或物理污染。其中一些因素是不可避免的，是正常使用的一部分。

通过遵循3个简单的建议来减少化学腐蚀，可以使你的分析LC柱达到最大的寿命和性能。

1.了解你的色谱柱的操作条件

我知道这听起来很明显，但遵循制造商对柱子温度、流动相pH值和缓冲剂添加剂的操作范围的指导，将大大改善柱子的寿命和性能。

柱子制造商在广泛的操作条件下对柱子进行广泛的测试，以确保稳健性和良好的性能。幸运的是，这些信息包括在大多数色谱柱的维护和使用手册中。请特别注意色谱柱手册中的 "色谱柱使用 "部分，其中通常包括样品制备建议、ph值范围指南、溶剂信息以及最大操作压力建议。

例如，二氧化硅基反相填料在室温下对pH值在2-8之间的大多数流动相条件非常稳定；混合二氧化硅颗粒将操作pH值范围扩大到1-12。然而，如果提高温度，特别是在接近填料的pH值极限时，柱子的寿命可能会迅速恶化。 这就带来了问题，特别是对于许多操作接近或接近pH值7的USP方法。 将这些条件与升高的柱温结合起来，你很可能会因为二氧化硅颗粒的溶解而导致柱子早期失效。

这通常会在柱子入口处的固定相中产生空隙，导致峰形扭曲，在极端情况下会出现分峰。    

在较低的流动相pH值条件下，配体有可能水解并从固定相表面裂开，导致峰尾增加，分析物保留减少。

流动相中使用的缓冲离子的选择对色谱柱的降解起着重要作用。磷酸盐缓冲液是常用的，但不是最好的选择；使用有机基缓冲液如TRIS或柠檬酸盐可以获得明显更好的结果。一般来说，有机基缓冲剂对硅基表面的侵蚀性较小。缓冲液的浓度对色谱柱的寿命有影响：较低的缓冲液浓度会提高色谱柱的寿命。

在某些情况下，在极端条件下操作是不可避免的。分离条件需要与检测的坚固性相平衡；然而，即使在压力较大的条件下，只要遵循生产指南，也能获得良好的色谱柱寿命。

2.确保适当的柱子平衡和调节

柱子的平衡是直接的，平衡时间取决于流动相的组成和浓度。一般来说，与更多的稀释成分相比，更浓的流动相条件需要更少的平衡时间。这是由于流动相和固定相之间的动力学关系，更稀的流动相会使固定相的表面浓度更低。

柱子平衡的关键因素是流动相体积，而不是时间。通常情况下，建议使用5到10个空柱体积来进行适当的柱子平衡。

柱子平衡和柱子调节是有区别的--这两个术语不应该被混淆。

柱子平衡包括所有可逆转的现象，而柱子调节则不可逆地改变柱子。柱子调理会大大影响柱子的使用寿命。当你调节色谱柱时，你正在改变制造商交付给你的产品，这个步骤的可重复性是你的责任。

一般来说，建议不要进行调节，但在某些情况下是不可避免的。例如，许多离子配对分离在产生稳定的保留时间之前需要大量的柱平衡和调节。在这种情况下，添加剂与固定相表面相互作用，从而产生所需的化学影响。由于这个原因，以这种方式调理过的柱子应专门用于该特定的检测和分离条件。

一旦调理好，该色谱柱很少能可靠地用于一般用途的分离，应避免用于开发新方法。

3.适当储存色谱柱

 

有许多不同的方法来储存HPLC柱，但对柱子的寿命影响不大。储存条件的选择相当广泛，可以根据方便程度来选择。

最方便的方法是将柱子存放在它常用的流动相中。这种方法的最大优点是柱子与流动相的平衡非常快。这种方法特别推荐用于正相色谱，因为储存溶剂的变化会导致平衡时间过长。

你确实需要仔细考虑这种方法。储存色谱柱的理想条件取决于固定相的类型。使用普通流动相和添加剂储存时，键合相色谱柱往往变化缓慢。因此，在流动相中储存色谱柱的便利性需要与色谱柱寿命的减少相平衡。 常用的C18和C8柱足够稳定，可以使用几个月，其疏水性变化不大。然而，基于较短链的键合相在几周内就会发生可测量的水解。

反相色谱柱的最佳储存条件取决于其使用的频率。如果色谱柱每天使用，甚至每隔几天使用一次，最方便的做法是将其留在用于分离的流动相中。对于长期储存，许多柱子制造商建议将柱子的缓冲盐冲洗干净。

与储存有关的是柱子的 "清洗"，或使用一种冲洗溶剂来溶解吸附的污染物--除了去除流动相缓冲剂之外--以延长柱子的使用寿命。在许多情况下，这种更具侵略性的过程根本不起作用。例如，如果污染物是沉淀在柱子上的蛋白质，当你试图把它们洗掉时，它们已经通过变性或交联而老化，使它们无法溶解。

与色谱柱储存更相关的是，每次清洗或更换溶剂也会去除水解的结合相，否则这些结合相就会在发生水解的地方保持局部平衡状态。频繁和不必要的冲洗实际上会导致柱子加速老化，因为它剥去了结合的配体。

上面介绍的技巧涉及到经常被忽视但对最大限度地延长色谱柱寿命仍然很重要的常见的化学相互作用。

 

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